Study of star-forming galaxies in SDSS up to redshift 0.4: I. Metallicity evolution
星系中气体的化学成分与宇宙时间的关系为理解星系演化提供了一个非常重要的工具。虽然在高红移处的研究很多,但在低红移处的研究却很少。然而,低红移的研究可以提供重要的线索,星系的演化,提供必要的联系本地和高红移宇宙。在这项工作中,我们专注于低红移的恒星形成星系的气体的金属丰度,寻找化学演化的迹象。分析光度和质量相似但红移不同的恒星形成星系的金属丰度。为此目的,我们提出了一个研究的相对大质量(log(M_star/M_sun)>10.5)恒星形成星系的SDSS-DR 5(斯隆数字巡天-数据发布5),使用不同的红移间隔从0.04到0.4。我们使用STARLIGHT光谱合成代码处理的数据,校正尘埃消光的通量,使用R_23方法估计金属丰度,并根据[NII]6583/[OII]3727线比的值分离样品,以打破R_23简并选择上分支。我们分析了光度和质量-金属丰度的关系,以及斯隆纤维直径的影响,寻找可能的偏差。通过将我们的红移样本划分为相似幅度的间隔并进行比较,发现了金属丰度演化的显着迹象。金属丰度与红移呈负相关:从红移0到0.4,发现12+log(O/H)减少约0.1 dex。
2009-07-02 astro-ph.CO
Fragmentation in Dusty Low-Metallicity Star Forming Halos
宇宙中的第一批恒星,被称为第三星族,被认为与现在形成的恒星相比质量非常大。由于第一代恒星的反馈改变了星际介质的含量,宇宙切换到低质量的恒星形成模式,这种模式在当代形成的高金属量恒星中继续存在。有几项研究调查了无金属和富金属恒星形成之间的过渡,初步证据表明,由于原子和分子的过渡,金属丰度阈值接近10^-3.5 Z_sun,而另一个阈值接近10^-5.5 Z_sun,这是由于尘埃。在这项工作中,我们模拟恒星的形成,在理想化的低金属晕使用AMR代码恩佐。我们对10^6 M_sun和10^7 M_sun晕进行了几次模拟,其中金属含量,初始旋转和湍流程度是不同的,以研究这些属性对密度范围内气体碎裂的影响。我们找到了对临界金属丰度的初步支持,但是我们观察到的不同金属丰度对气体的影响并不像早期研究中报道的那样引人注目。我们发现,在晕中的初始自旋或初始湍流水平与其中所含气体的最终性质之间没有明确的关系。此外,我们发现,在何种程度上的牛仔裤的长度是细化,气体的初始密度分布,并列入氘化学每个有显着的影响,气体的演变和分裂的晕-特别是,我们发现,至少需要64个网格单元,以覆盖牛仔裤的长度,以正确地解决分裂。
2013-09-16 astro-ph.CO astro-ph.SR
The influence of wavelength, flux, and lensing selection effects on the redshift distribution of dusty, star-forming galaxies
我们使用Béthermin等人(2012)星系演化的现象学模型解释了远红外和(亚)毫米深度巡天发现的星系红移分布的多样性,这取决于它们的深度和波长。该模型不需要任何新的参数调整就能再现从100 $μ$ m到1.4 mm范围内观测到的红移分布,特别是中值红移随观测波长的增加。这个中值红移也随着巡天的深度而显著变化,更深的巡天不一定能探测到更高的红移。奇怪的是,在固定的波长和通量限制下,透镜光源并不总是处于较高的红移。我们发现,1.4毫米选择的南极望远镜(SPT)源相比于其他SMG调查的更高的红移不仅是由透镜选择,但也由较长的波长。这个SPT样本预计将主要由一群透镜主序星星系和一小部分($\sim$ 10\%)的非透镜极端星爆组成。
2015-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA redshifts of millimeter-selected galaxies from the SPT survey: The redshift distribution of dusty star-forming galaxies
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),在3 mm大气透射窗内对南极望远镜(SPT)选取的26个强透镜尘埃成星星系(DSFG)进行了盲测。源被选择为具有S_1.4mm>20 mJy和尘埃状光谱,并且为了去除低z源,不具有明亮的无线电(S_843MHz<6 mJy)或远红外对应物(S_100um<1 Jy,S_60um<200 mJy)。在我们的调查中,我们稳健地检测到44条线特征,我们将其识别为12 CO,13 CO,[CI],H2O和H2O+的红移发射线。我们发现一个或多个光谱特征,在23个来源产生一个~90%的检测率为本次调查,在12个这些来源,我们检测到多条线,而在11个来源,我们只检测到一条线。对于只有一个检测线的源,我们打破了红移简并与额外的光谱观测,如果可用的话,或推断最有可能的线识别测光数据的基础上。这产生了约70%的样品的安全红移。没有检测到谱线的三个源被暂时放置在1.7<z<2.0之间的红移沙漠中。我们的样本的平均红移为<z>=3.5。这一发现与无线电识别的DSFG的红移分布相反,DSFG具有显著较低的平均红移<z>=2.3,并且预计只有10-15%的群体处于z>3。我们讨论了引力透镜对红移分布的影响,并将我们测量的红移分布与文献中的模型进行了比较。
2013-03-11 astro-ph.CO
Herschel-ATLAS: Properties of dusty massive galaxies at low and high redshifts
我们提出了一个比较的物理性质的休息帧$250μ$ m选定的样本的大规模,尘埃星系从$0<z<5.3$。我们的样本包括文献中的29个高红移亚毫米星系(SMG)和赫歇尔-阿特拉斯的$z<0.5$上的843个尘埃星系,这些星系被选择为与SMG具有相似的恒星质量。$z>1$ SMG的平均SFR为$390^{+80}_{-70}\,$ M $_\odot$ yr $^{-1}$,是在恒星质量上与SMG匹配的低红移样本的SFR($=3.3\pm{0.2}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$)的120倍。与低红移尘埃星系的$(1.6\pm0.1)\times{10}^8\,$ M $_\odot$相比,SMG拥有大量的尘埃($1.2^{+0.3}_{-0.2}\times{10}^9\,$ M $_\odot$)。在低红移的尘埃光度占主导地位的弥漫ISM,而大部分的尘埃光度的SMG起源于恒星形成区。在相同的尘埃质量的SMG是向更高的SFR相比,低红移的H-ATLAS星系偏移。这不仅是因为SMG中的气体比例较高,而且还因为它们正在经历一种更有效的恒星形成模式,这与它们的爆发性恒星形成历史相一致。SMG和低红移星系之间的SFR偏移与CO研究中发现的相似,这表明尘埃质量和CO一样是分子气体的良好示踪剂。
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of four apparently cold dusty galaxies at z=3.62-5.85 in the COSMOS field: direct evidence of CMB impact on high-redshift galaxy observables
我们报告阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)观测的四个高红移尘埃恒星形成星系的候选人从远红外(FIR)/亚毫米观测在COSMOS领域。我们安全地检测到所有的星系在连续和光谱确认它们在z=3.62- 5.85使用ALMA 3毫米线扫描,检测多个CO和/或[CI]跃迁。这包括目前在COSMOS领域已知的最遥远的尘埃星系,z=5.847的ID 85001929。这些红移比我们预期的要低,因为这些星系的尘埃温度要低得多(即,它们的SED峰值在更长的静止帧波长处)。观测到的冷尘埃温度最好理解为FIR中光学厚尘埃连续体的证据,而不是快速金属富集的低恒星形成效率的结果。我们提供的直接证据表明,鉴于其冷光谱能量分布,CMB起着重要的作用,使其观测到的瑞利-金斯(RJ)斜率不太可能陡峭的值,并可能减少其CO通量的两个因素。我们恢复标准RJ斜率时,中巴的贡献被考虑在内。高分辨率ALMA成像显示紧凑的形态和合并的证据。这项工作揭示了一个寒冷的尘埃恒星形成星系的人口,在目前的调查中代表不足,甚至比相同红移的典型主序星星系更冷。高远红外尘埃光学厚度可能是致密星爆在任何红移的普遍特征。
2019-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
A fundamental relation between mass, SFR and metallicity in local and high redshift galaxies
我们发现,在本地宇宙中观察到的质量金属丰度关系是由于恒星质量M*,气相金属丰度和SFR之间的更一般的关系。在这个三维空间中,本星系定义了一个紧密的表面,即基本金属丰度关系(FMR),金属丰度的剩余离散度约为0.05 dex,即约12%。在低恒星质量下,金属丰度随SFR的增加而急剧下降,而在高恒星质量下,金属丰度不依赖于SFR。高红移星系,z~2.5被发现遵循相同的FMR定义的本地SDSS星系,没有演化的迹象。在z=2.5时观测到的质量-金属丰度关系的演变是由于这样一个事实,即具有逐渐升高的SFR的星系,因此较低的金属丰度,在增加的红移时被选择,采样相同的FMR的不同部分。通过引入新的量μ_alpha=log(M*)-alpha log(SFR),其中alpha=0.32,我们定义了一个FMR的投影,使局部星系的金属丰度散射最小化。同样的量也抵消了z~2.5的任何红移演化,即所有星系都有相同的μ_0.32值范围。在z>2.5时,观测到FMR的约0.6 dex的演化,高红移星系显示出较低的金属丰度。FMR的存在可以用原始气体的流入和富集物质的流出的相互作用来解释。前一种效应导致了金属丰度与SFR的依赖关系,在高红移处占主导地位;后一种效应导致了金属丰度与恒星质量的依赖关系,在低红移处占主导地位。这两种效应的结合,再加上施密特-肯尼库特定律,解释了FMR的形状和mu_0.32的作用。FM…
2010-07-02 astro-ph.CO
The sudden appearance of dust in the early Universe
观测表明,高红移星系要么是非常尘埃或基本上没有尘埃。从一种状态到另一种状态的演化也必须非常快,因为演化的尘埃星系出现的红移对应于一个只有大约5亿年历史的宇宙。在本文件中的模型,预测在高红移的尘埃和无尘星系之间存在明显的二分法被认为是。银河系一旦达到进化状态就会变成尘埃,而且这种转变非常迅速。一个特殊的情况表明,虽然恒星尘埃的产生总体上相对微不足道-与最近的争论相反-但它同时可以与本地宇宙中超新星的有效尘埃产生相一致。特别注意的是最近发现的一个尘埃正常星系(A1689-zD 1)在一个非常高的红移z = 7.5 +/- 0.2。
2015-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Metallicity Evolution of Star-Forming Galaxies from Redshift 0 to 3: Combining Magnitude Limited Survey with Gravitational Lensing
本文对恒星形成星系中z ~ 0 -> 3的气相金属丰度进行了综合观测研究。我们将引力透镜星系的新样本与现有的透镜和非透镜样本相结合,对z > 1时的质量-金属丰度(MZ)关系进行了大规模的调查。我们应用一个自洽的金属丰度校准方案来研究恒星形成星系的金属丰度演化随红移的变化。透镜放大率确保我们的样本跨越了前所未有的恒星质量范围(3*10^{7}-6 10 ^{10} M_sun)。我们发现,在中位红移z=2.07处,透镜样品的中位金属丰度比本地SDSS成星星系低0.35 dex,比z ~ 0.8的DEEP 2星系低0.18 dex。我们还用19个透镜星系给出了z ~ 2 MZ关系。对于高质量星系(10^{9.5-11} M_sun),在z ~ 1->3之间的演化比z ~ 0 -> 1之间的演化更快,z ~ 1 -> 3之间的富集度几乎是z ~ 1 -> 0之间的两倍。我们比较这种演变与最近的宇宙动力学模拟动量驱动的风。我们发现,模型的金属丰度与观测金属丰度的观测误差内的低质量箱是一致的。然而,对于更高的质量,该模型在所有红移处过度预测了金属丰度。在10^{10-11} M_sun的最高质量仓中,过度预测最显著。
2012-11-27 astro-ph.CO
Study of star-forming galaxies in SDSS up to redshift 0.4 II. Evolution from the fundamental parameters: mass, metallicity & SFR
为了理解星系的形成和演化,重要的是要充分理解金属丰度,恒星形成率(SFR),形态和颜色所起的作用。这些参数在不同红移下的相互作用将对星系的演化产生重要影响,从而为星系演化模型提供重要的线索和约束。在这项工作中,我们专注于SFR的演化,气体的金属丰度,以及在低红移星系的形态,以寻找演化的迹象。我们使用的S2 N2诊断图作为一种工具来分类恒星形成,复合,和AGN星系。我们分析了三个主要BPT图的演化,估算了我们样本星系的SFR和比SFR,研究了光度和质量-金属丰度关系,并通过g-r色、浓度指数和比SFR分析了我们样本星系的形态。我们发现,S2 N2是一个可靠的图分类恒星形成,复合和AGN星系。我们表明,三个主要的BPT图显示了向更高的值的[OIII]5007/Hb由于金属量递减的演变。我们发现,在红移范围0.3 < z < 0.4时,质量-金属丰度关系的演化约为0.2 dex。通过分析SFR和SSFR随恒星质量和金属丰度的演化,我们发现了一组在所有红移样本上都具有较高SFR和SSFR的星系,其形态与晚型星系一致。最后,我们的本地(0.04<z<0.1)与我们的高红移样本(0.3<z<0.4)的比较表明,在红移范围0.3<z<0.4内,金属丰度、SFR和形态都朝着较低的金属丰度值、较高的SFR和晚型形态演化
2010-03-29 astro-ph.CO
Gas-phase metallicity of 27 galaxies at intermediate redshift
这项工作的目的是提供新的气相氧丰度测量的一个偶然的样本的27个星系的红移0.35<z<0.52。我们测量了安装在甚大望远镜上的可见光多目标摄谱仪观测到的星系光谱中[O II]λ3727,Hβ和[O III]λ4959,5007发射线的等效宽度。对于每个星系,我们推导出金属敏感的发射线比R23,电离敏感的发射线比O32,和气相氧丰度12+log(O/H)。我们获得的样品星系的气相氧丰度12+log(O/H)的值是一致的,与以前的研究结果的星系在中等红移。
2012-07-10 astro-ph.CO
The evolution of dusty torus covering factor in quasars
我们从SDSS数据发布的第九和第七类星体目录中收集了5996个红移为2.0=< z <= 2.4(高z)或0.7=< z <= 1.1(低z)的类星体的大样本。通过收集WISE、UKIDSS和GALEX测光数据和SDSS数据,构造了类星体的光谱能量分布(SED),并计算了1-7 μm的红外光度和1100 nm- 1 μm的热光度。在1100 μ m- 1 μm范围内,高z源和低z源的光谱指数分布都明显地出现了一条红尾,这可能是红色或变红类星体的结果。尘埃环的覆盖因子被估计为红外光度与辐射热光度的比值。我们发现显着的反相关性之间的覆盖因子和测热光度,在高Z和低Z类星体,但他们遵循不同的轨道。在重叠辐射热光度下,高z类星体的覆盖因子系统性地大于低z类星体的覆盖因子,这意味着覆盖因子随红移的演化。
2013-07-15 astro-ph.CO
The metallicity - redshift relations for emission-line SDSS galaxies: examination of the dependence on the star formation rate
分析了不同质量的SDSS星系中氧丰度和比恒星形成率随红移的变化。我们发现sSFR的最大值sSFRmax随星系质量Ms的增大而减小,随星系红移的减小而减小。对于大质量星系,sSFRmax可以超过时间平均的sSFR大约一个数量级。对于sSFR = sSFRmax和sSFR = 0.1sSFRmax的星系子样本,金属丰度-红移关系在大质量(log(Ms/Mo)> 10.5,恒星质量Ms为太阳单位)星系中一致,而在低质量星系中不同。这表明在大质量星系中氧丰度和sSFR之间没有相关性,而在低质量星系中氧丰度与sSFR相关。我们发现的证据表明,不规则星系显示,平均而言,较高的sSFR和较低的氧丰度比类似质量的螺旋星系和螺旋星系的质量-金属丰度关系略有不同,从不规则星系。事实上,我们的低质量星系样本是螺旋星系和不规则星系的混合物,这可能是金属丰度-红移关系对低质量SDSS星系观察到的sSFR的依赖性的原因。对不规则SDSS星系所得到的质量-金属丰度和光度-金属丰度关系与附近不规则星系直接测定的相应关系是一致的。我们发现孔径效应对SDSS星系氧丰度的红移变化没有显著的贡献。
2013-03-31 astro-ph.CO
Dusty starburst galaxies in the early Universe as revealed by gravitational lensing
在过去的十年中,我们对星系演化的理解已经发生了革命性的变化,因为我们发现,在早期宇宙中,发光的,尘埃的,星暴星系比现在多1,000倍。然而,测量这些天体的完整红移2分布是困难的,特别是在最高的红移(z > 4)。在这里,我们报告了一个红移调查的波长为3毫米,目标是一氧化碳线发射的恒星形成的分子气体的方向非常明亮的毫米波选定的来源。高分辨率成像显示,这些源是由前景星系强烈引力透镜。我们检测到的谱线在26个源和多个线在12个,这23个源,从中我们获得了强大的,明确的红移。至少有10个源位于z > 4,表明在高红移的尘埃星暴星系的比例比以前认为的要大。样本中的透镜几何模型表明,背景物体是超亮红外星系,由恒星形成的极端爆发提供动力。
2013-03-11 astro-ph.CO
On the Limited Sizes of Dusty Starbursting Regions at High Redshifts
利用Herschel空间天文台的远红外观测资料,研究了尘埃星爆星系在高红移(high-z)下的红外光度(LIR)与尘埃温度(T)的关系。我们主要研究冷尘埃成分的总红外光度(L_IR^(cd)),它的发射可以用一个单一温度(T_mbb)的修正黑体(MBB)来描述。(L_IR^(cd),T_mbb)平面上的物体可以用等效的Stefan-Boltzmann定律来解释,对于有效半径为R_eff的MBB。我们表明,R_eff是宿主星系尘埃星爆区(DSBR)总尺寸的一个很好的衡量标准。在至少一种情况下,其中通过强引力透镜很好地分辨了各个DSBR,R_eff与直接尺寸测量一致。我们表明,观察到的L_IR-T关系只是由于有限的R_eff(<~ 2 kpc)造成的。小的R_eff值也与在局域宇宙中看到的DSBR的紧凑尺寸一致。然而,以前的干涉观测,以解决高z尘埃星爆星系往往引用更大的尺寸。当考虑到目前的干涉测量可能仍然没有足够的分辨率时,这种不一致性可以通过混合效应来调和。从R_eff中我们推断出DSBR中恒星形成率(“minSFR 3D”)体积密度的下限,并发现$L_{IR}$ - $T$关系在(L_IR^(cd),T)平面上勾勒出一个边界,在该边界之下是用minSFR 3D表示的“回避区”。
2016-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bright beacons? ALMA non-detection of a supposedly bright [OI] 63-um line in a redshift-6 dusty galaxy
本文通过ALMA Band 9观测否定先前APEX对红移6.03星系G09.83808中[OI] 63微米谱线的探测,并将通量上限降低近20倍,表明在再电离时期探测该谱线比预期更困难。
2023-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Evolutionary Paradigm for Dusty Active Galaxies at Low Redshift
我们将贝叶斯推理和图论方法应用于102个中红外光谱的数据集,以及从光学到毫米的档案数据,以构建z<0.4的红外发光星系(ULIRGs)的演化范式。我们建议ULIRG的生命周期包括三个阶段。第一阶段从最初的相遇持续到近似合并。它的特点是均匀的中红外光谱形状,红外辐射主要来自恒星形成,在某些情况下有活动星系核的贡献。在这一阶段结束时,ULIRG进入两条演化路径之一,这取决于合并的动力学、可用的气体量和祖先中黑洞的质量。在一个分支上,星暴和活动星系核对总红外光度的贡献分别减小和增大。红外光谱的形状是不均匀的,可能是由于反馈活动星系核驱动的风。有些物体在最后会经历一个短暂的类星体阶段。在另一个分支中,星暴相对于活动星系核的衰减不太明显,很少或没有天体经历类星体阶段。我们发现,11.2微米的PAH功能是一个非常好的诊断进化阶段,并确定六个ULIRGs,可能是原型的关键阶段,在这个生命周期。
2009-05-12 astro-ph.CO
Genesis of the dusty Universe: modeling submillimetre source counts
我们使用唯象方法模拟红外星系的演化,以匹配在不同的红外波长观测到的源计数。我们介绍了一种新的算法,再现源计数的基础上直接集成的概率分布,而不是蒙特卡洛采样。我们构造了一个简单的模型,利用最少的自由参数的光度函数和红外星系的颜色分布的演变。此外,我们还分析了这些参数是如何受到观测数据的约束。该模型基于纯光度演化,采用Dale & Helou SED模板。我们发现,850 μ m源计数和它们的红移分布强烈地依赖于光度演化函数的形状,但对SED的细节只有微弱的依赖。我们推导出最适合的演化模型使用850微米计数和红移分布作为约束条件。此外,我们的最佳拟合显示了一个平坦的亮度函数的暗端向高红移,并需要一个颜色的演变,这意味着具有相同的亮度,以减少红移的对象的典型的尘埃温度。我们比较了我们的最佳拟合模型在较短和较长波长下观察到的源计数,这表明我们的模型非常好地再现了70 um和1100 um源计数,但在中间波长下产生的计数不足。分析表明,出现的差异在低红移,表明修订所采用的SED库对较低的尘埃温度(在一个固定的红外光度)是必要的。这种修改相当于存在于低红移的冷星系群,最近的赫歇尔结果也表明了这一点,这在IRAS样本中表现不足。我们表明,修改后的模型成功地再现了源计数在很宽的范围内的IR和submm波长。
2011-07-21 astro-ph.CO
Modelling the dusty universe II: The clustering of submillimetre-selected galaxies
我们结合GALFORM半解析模型的星系形成,预测恒星形成和合并的历史的星系,GRASIL分光光度代码,计算的光谱能量分布(SED)的星系自相一致,包括再处理辐射的灰尘,和人工神经网络(ANN),调查的聚类特性的星系选择他们的发射在亚毫米波长(SMGs)。我们使用千禧年模拟来预测SMG的空间和角分布。在红移z = 2时,我们发现这些星系是强团簇的,对于850μm通量密度大于5 mJy的星系,其共动相关长度r 0 = 5.6 \pm 0.9 Mpc/h,与观测结果一致。我们预测,在更高的红移这些星系的痕迹密度和越来越罕见的宇宙区域。我们提出了预测的依赖光度,亚毫米颜色,晕和总恒星质量的集群。有趣的是,我们预测紧密的相关长度和晕和恒星质量之间的关系,独立的亚毫米光度。
2010-11-10 astro-ph.CO
The Quest for Dusty Star-forming Galaxies at High Redshift z>4
我们利用连续性方程方法和“主序星”恒星形成时间尺度来证明,观测到的恒星质量>几个10^10 M_sun的星系在红移z>4时的高丰度意味着在严重尘埃遮蔽的条件下,存在一个具有大于10^2 M_sun/年的大恒星形成率(SFR)的星系群。这些星系构成了赫歇尔空间天文台在远红外波段观测到的z<3的尘埃恒星形成群体的高红移对应物。我们制定了具体的预测相应的恒星质量和SFR功能的演变到z~10,阐明了在z <8 for SFRs >30 Msun/yr的数密度不能单独依赖于UV光度函数估计,即使当尘埃消光的标准校正的基础上应用的UV斜率。我们计算了这些粒子的计数和红移分布(包括星系尺度的引力透镜),并表明AzTEC-LABOCA,SCUBA-2和ALMA-SPT巡天的当前数据已经在挖掘它。我们证实了如何基于Herschel和SCUBA-2在远红外或(亚)mm波段的颜色预选的观测策略,通过使用ALMA的源上观测补充光度数据,可以允许重建SFR函数的亮端到z~8。与此同时,这样一个具有挑战性的任务可以通过利用目前的紫外线调查与ALMA和NIKA 2的(亚)毫米观测和/或SKA及其前身的无线电观测相结合来管理。
2016-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Fundamental Plane of Damped Lyman Alpha Systems
使用100个H I -选择阻尼莱曼α(DLA)系统的样本,观察与高分辨率Echelle光谱仪的凯克我望远镜,我们提出的证据表明,分散在良好的研究红移和金属丰度之间的相关性的DLA在很大程度上是由于存在的质量金属丰度关系在每个红移。为了描述红移、金属丰度和质量之间存在的基本关系,我们使用基本平面描述,其由以下方程描述:[M/H]=(-1.9+-0.5)+(0.74+-0.21)zlogdv_90-(0.32+-0.06)z。在这里,我们断言,速度宽度,dv_90,这是定义为包含90%的综合光学深度的速度间隔,跟踪的质量下的暗物质晕。这种描述提供了两个显着的改进,在个别的描述的质量金属相关性和金属红移相关性。首先,基本方程将两种关系的分散性降低了约20%,从而对建模DLA的数值模拟提供了更严格的约束。其次,它证实了宿主DLA的暗物质晕在红移2到5之间的每个红移处满足质量-金属丰度关系。
2013-05-06 astro-ph.CO
Modeling The GRB Host Galaxy Mass Distribution: Are GRBs Unbiased Tracers of Star Formation?
我们模拟了长伽马射线暴(GRB)宿主星系的质量分布,最近的结果表明,GRB发生在低金属丰度的环境。通过测量星系的质量-金属丰度(M-Z)关系的红移演化,以及Modjaz及其合作者提出的一个尖锐的宿主金属丰度截止值,我们估计了一个星系的恒星质量的上限,该星系可以有效地产生GRB作为红移的函数。通过采用一致的丰度指标,我们发现,太阳下的金属丰度截止有效地限制伽玛暴低恒星质量的螺旋和矮星系在低红移。在更高的红移下,随着宇宙中星系的平均金属丰度下降,能够容纳伽马射线暴的星系的质量范围扩大,其上限甚至接近最大的螺旋星系的质量。我们将这些预测的限制与越来越多的已公布的GRB宿主质量进行比较,发现大量的中等质量星系在低红移时有效地排除了0.1至0.5太阳能的极低金属丰度截止值。在金属丰度大于12+log(O/H)_(KK_(04))~ 8.7的星系中,质量函数包含了产生伽玛暴的效率的平稳下降,但它可以容纳大部分测量的宿主星系质量。我们发现,在z ~ 1,在观测到的伽玛暴主机质量分布的峰值是不一致的,在星系的质量窝藏大部分的恒星形成的预期峰值。这表明,伽玛射线暴的金属偏置示踪剂的恒星形成在低和中等的红移,虽然我们的模型预测,这种偏见应该消失在更高的红移,由于不断变化的金属含量的宇宙。
2009-05-12 astro-ph.CO
Probing the low-redshift star formation rate as a function of metallicity through the local environments of type II supernovae
II型超新星可以追踪恒星的形成,以探测其在低红移的全球金属丰度分布。我们提出了避免许多以前的偏见来源的SN II祖区域的氧和铁丰度分布。由于Fe(而不是O)丰度驱动了CCSNe的祖先大质量恒星的晚期演化,并且由于Fe富集滞后于O富集,我们发现O丰度到Fe丰度的一般转换。我们在这里提出的分布是最好的比较标准,用于评估稀有类SNe如何依赖于祖金属丰度。我们测量了第一年PTF SN搜索中SNe II宿主的代表性子样本的气相O丰度,使用SN位置附近的SDSS光谱(9)和新的长缝光谱(25)。这34个寄主的金属丰度中位数为12+log(O/H)= 8.65,中位数误差为0.09。根据SDSS光度测量,主星系恒星质量的中位数是10^9.9太阳质量。它们没有显示出金属丰度或质量与MPA/JHU增值目录的红移匹配样本的系统性偏移。与以前的SN主机金属丰度研究相比,这个样本是从一个单一的区域调查。最低质量星系中的SNe并没有被系统地排除在外。我们发现的金属丰度分布是统计上无法区分的金属丰度分布的SN II主机发现有针对性的调查和样本从多个调查具有不同的选择功能。使用铁和O丰度之间的关系,发现银河系盘,球,晕星,我们翻译成铁丰度估计的SN II环境的O丰度分布。我们发现,虽然这个样品跨越只有0.65德克斯的O丰度,铁和O丰度之间的差距是50%,在我们的样品的低金属丰度端比在高金属丰度端宽。(节略)
2013-06-20 astro-ph.CO
The Mass-Metallicity relation in galaxies of different morphological types
利用不同形态类型的化学演化模型,研究了质量-金属丰度(MZ)关系及其随红移的演化。我们的目的是了解不同形态类型的星系在不同红移的MZ关系中的作用。一个主要的结果是,在高红移,大部分的星系落在MZ图显然是原椭圆星系。最后,我们展示了在等级星系形成的框架下研究MZ关系的一些初步结果。
2009-04-14 astro-ph.CO
Dusty Star-Forming Galaxies at High Redshift
远红外和亚毫米波长的巡天已经确定了尘埃恒星形成星系(DSFG)在宇宙中恒星质量聚集和大质量星系演化中的重要作用。这些星系中最明亮的红外线光度超过10 $^{13}$ L $_{\odot}$,意味着恒星的形成速率为每年数千个太阳质量。它们代表了宇宙中最强烈的恒星爆发,但许多都是完全光学模糊的。它们在亚毫米波段很容易被探测到,这是由于尘埃被新形成的恒星的紫外线辐射加热。总的来说,宇宙中所有尘埃、恒星形成的星系都产生一个红外辐射场,其能量密度与所有可见星系在紫外和可见光波长下的直接星光辐射相等。这种河外红外背景光的大部分来自不同的星系,从富含气体的星系盘到合并的强烈恒星爆发星系。近年来,远红外仪器的重大进展,无论是基于空间还是基于地面,都导致了近100万个DSFG的检测,但我们对管理尘埃星暴阶段开始和结束的基础天体物理学的理解仍处于初期阶段。这篇综述旨在总结DSFG研究的现状,特别关注最好理解的子集(亚毫米星系,十多年前对这一领域的最后一次综述中总结的亚毫米星系)的详细表征,Blain等人,2002),而且最近发现的DSFG种群的选择和表征。我们回顾DSFG人口统计,他们的物理性质,包括尘埃,气体和恒星的内容,他们的环境,以及目前的理论模型与这些星系的形成和演化。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Rest-Frame Submillimeter Spectrum of High-Redshift, Dusty, Star-Forming Galaxies
本文给出了250- 770 GHz的高红移尘埃星系的平均静止坐标系谱。这个光谱是由南极望远镜发现的22个这样的源的ALMA 3 mm光谱叠加而成,跨度为z=2.0-5.7。除了12 CO、[CI]和H2O的多个明亮光谱特征外,我们还探测到13 CO、HCN、HNC、HCO+和CN的几个微弱跃迁,并利用观测到的谱线强度来表征这些高红移星暴星系的星际介质的典型性质。我们发现这些天体的13 CO亮度与唯一一个观测到13 CO的z>2恒星形成星系的亮度相当。我们发现,高临界密度分子HCN、HNC、HCO+和CN的发射与T_kin ~ 55 K和n_H2 >~ 10^5.5 cm^-3的温暖致密介质一致。需要高分子氢密度来再现所观察到的线比,我们证明,纯粹的碰撞激发的替代品是不太可能显着的大部分这些系统。我们量化的平均发射从几个物种没有单独检测到的过渡,并发现发射氢化物CH和线性分子CCH的第一次在高红移,这表明这些分子可能是强大的探测器星际化学高红移系统。这些观测结果代表了在高红移恒星形成系统中,许多静止坐标系从0.4- 1.2 mm跃迁的分子物种的第一个限制,并且对于在完整的科学操作中有效利用ALMA将是非常宝贵的。
2014-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Redshift Evolution of the Relation between Stellar Mass, Star Formation Rate, and Gas Metallicity of Galaxies
利用Sloan数字巡天数据Release 7的星系样本,研究了星系的恒星质量($M_\star$)、恒星形成率(SFR)和金属丰度($Z$)之间的关系,即基本金属丰度关系。我们把星系分成窄的红移区间,比较了不同红移下的关系,发现了统计上显著的($> 99$ %)演化。我们测试了各种可能导致看似$Z$演化的观测效应,发现仅用观测效应很难解释关系的演化。在当前的低红移星系样本中,从不同的红移采样到了具有不同$M_\star$和SFR的星系,并且在$M_\star$ /SFR和红移之间存在简并。因此,区分$Z$和SFR之间的关系与$Z$和红移之间的关系并不简单。从红移演化效应中分离出星系的内禀关系是理解星系演化的一个关键问题。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass-metallicity relation of galaxies up to redshift 0.35
介绍了我们对星系年龄-金属丰度和质量-金属丰度关系的研究,并与该领域的最新研究进行了比较。我们已经能够使用直接方法测量质量跨越四个数量级的物体的氧丰度,并探测星系演化的最后4个Gyr。我们已经发现了初步的证据,金属丰度的演变是一致的预期的基础上获得的低分辨率恒星光谱的解决本星系群星系的年龄-金属丰度的关系。
2014-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Survival of dust in super-dusty galaxies at redshifts $z \approx 5-8$
本文研究了红移 $z>5$ 超尘埃星系中尘埃的存活问题,指出反向激波溅射会大幅降低超新星的净尘埃产率,并提出超新星抛射物中尘埃的强辐射冷却能有效抑制溅射,从而解释高尘埃质量现象。
2025-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
HII Region Metallicity Constraints Near the Site of the Strongly Lensed Supernova "SN Refsdal" at Redshift 1.49
我们目前的本地HII区域附近的网站最近发现的多透镜超新星(SN;“SN Refsdal”)在红移1.49的金属丰度。“SN Refsdal”位于透镜星系的外旋臂($\sim$ 7 kpc),我们以前曾报道过它表现出陡峭的负银河系中心金属丰度梯度。基于我们更新的近红外积分场光谱数据,气相金属丰度平均在$\sim$ 550 pc的内禀半径周围的HII区域$\sim$ 200 pc远离SN网站是12 + log(O/H)$_{\rm PP04N2}$ $\le$ 8.67。在与“SN Refsdal”相似的银河系中心距离($\sim$ 5-7 kpc)的9个HII区域的平均金属丰度被限制为12 + log(O/H)$_{\rm PP04N2}$ $\le$ 8.11。由于“SN Refsdal”的偶然发现,在一个有利的透镜面对螺旋,这是第一个观测约束的本地金属环境的SN网站在红移$z>1$。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the dusty star-formation in the early Universe using intensity mapping
在过去的十年中,人们已经清楚地看到,尘埃笼罩的恒星形成对早期星系演化有着重要的贡献。因此,探测尘埃对于确定高红移宇宙中星系的性质至关重要。这需要在(亚)毫米波长下进行观测。不幸的是,一方面单碟观测的灵敏度和背景混淆,另一方面干涉仪的测绘效率,对观测者提出了独特的挑战。克服这些困难的一个有希望的途径是利用混淆限制制度和措施的集体光发射从所有来源,包括未解决的微弱星系的波动强度映射。在这篇文章中,我们讨论了如何通过宇宙红外背景(2D)和[CII]精细结构跃迁(3D)的各向异性,2D和3D强度映射可以测量在高红移的尘埃恒星形成。
2018-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift evolution of the hot intracluster gas metallicity in the C-EAGLE cluster simulations
金属在星系团中的丰度和分布包含了有关其化学历史和演化的宝贵信息。通过观察金属丰度如何随着红移而演变,有可能限制不同的金属生产渠道。我们使用的C-EAGLE集群,一个样本的30个高分辨率($m_{gas} \simeq 1.8\times 10^{6}$ M $_{\odot}$)集群变焦模拟,研究红移的金属丰度的演变,特别是对集群的外围。早期的富集模型,其中大部分的金属产生在核心的集群祖先在高红移,表明在集群外围的金属没有显着的演变,因为$z=2$。对于C-EAGLE样品,我们发现与早期富集模型的合理一致性,因为在整个样品的大半径处金属丰度的分散性非常小,至少达到$z=2$。唯一的例外是铁,它的金属丰度的径向依赖性被发现在低红移处演化,这是因为它主要是由Ia型超新星产生的,而Ia型超新星比核心坍缩超新星更有可能在较晚的时间形成。我们还发现了相当大的红移演化的金属丰度在核心的C-EAGLE集群,这还没有看到在其他模拟或基于观测的金属丰度研究。由于我们发现这种演化是由低金属丰度气体的吸积驱动的,这表明外流的活动星系核加热物质与周围气体之间的相互作用对于确定星系团核心丰度是重要的。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Why do high-redshift galaxies show diverse gas-phase metallicity gradients?
最近对z=0.6-3的星系的空间分辨观测表明,高红移星系具有复杂的运动学和广泛的气相金属丰度梯度分布。为了理解这些结果,我们使用了一套来自真实环境反馈(FIRE)项目的高分辨率宇宙学放大模拟,其中包括多相ISM,恒星形成和恒星反馈的物理模型。我们的模拟再现了所观察到的运动学性质和金属丰度梯度的多样性,与z=0-3时的观测结果基本一致。强的负金属丰度梯度只出现在具有旋转盘的星系中,但不是所有旋转支撑的星系都有显著的梯度。几乎没有旋转的强扰动星系总是有平坦的梯度。高红移星系的运动学性质和金属丰度梯度在短时间尺度上会发生显著变化,这与星暴事件有关。来自恒星暴的反馈可以破坏气体盘,驱动强烈的外流,并使预先存在的负金属丰度梯度变平。单个星系的时间变异性在统计上与整个模拟样本相似,这表明在高红移星系中观测到的金属丰度梯度反映了星系的瞬时状态,而不是宇宙学时间尺度上的吸积和生长历史。我们发现金属丰度梯度对恒星质量和比恒星形成率(sSFR)的依赖性很弱。低质量星系和具有高sSFR的星系倾向于具有平坦的梯度,可能是由于反馈在这些星系中更有效。我们认为,重要的是要解决小尺度上的反馈,以产生不同的金属丰度梯度观察。
2016-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cold molecular gas distribution and kinematics in the low-metallicity dusty starburst of Mrk 996 resolved with ALMA
Universidad de Talca(塔尔卡大学);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC(安达卢西亚天体物理学研究所,西班牙国家研究委员会);Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA)(阿拉贡宇宙物理研究中心);University of Michigan(密歇根大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台)
利用ALMA观测Mrk 996的CO(1-0)和CO(2-1)线,研究其冷分子气体的空间分布和动力学特征,发现分子气体云分布与核超星团和高电离区域偏移,CO线窄而超音速,表明动态扰动而非快速喷流,分子气体质量约10^7倍太阳质量。
2026-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The assembly of dusty galaxies at $z \geq 4$: statistical properties
最近发现的高红移尘埃星系意味着其星际介质(ISM)的快速尘埃富集。为了解释这些观测结果,我们在30 $h^{-1}$ cMpc/大小的体积中运行宇宙学模拟,直到$z \approx 4$。我们使用的流体动力学代码dustyGadget,占生产的尘埃恒星人口及其演变的ISM。我们发现,宇宙尘埃密度参数($Ω_{\rm d}$)主要是由恒星尘埃在$z \gtrsim 10$,因此,质量和金属依赖的产量需要评估的尘埃含量在第一个星系。在$z \lesssim 9$,在演化系统的ISM(Log $(M_{\star}/M_{\odot})>8.5$)中颗粒的生长显著增加了它们的尘埃质量,与在红移范围$4 \lesssim z < 8$中的观测结果一致。我们的模拟表明,ALMA观察到的高红移星系的品种,可以自然地占通过建模的晶粒生长时间尺度作为在气体冷相的物理条件的函数。此外,粉尘-金属(DTM)和粉尘-气体(PDMATHAMT)比率的趋势与现有数据一致。对$z \approx 4$一个典型的大质量晕中不均匀尘埃分布的定性研究表明,从中央星系到最近的卫星,尘埃沿着$\rm Log({\cal D}) \leq -2.4$污染的细丝分布,但在许多视线上,在距离$d \gtrsim 30$ kpc处急剧下降,其中$\rm Log({\cal D}) \lesssim -4.0$ .
2020-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The physics of gas phase metallicity gradients in galaxies
从第一性原理出发,提出了一个新的星系气相金属丰度梯度演化模型。我们发现,金属丰度梯度取决于四个比率,共同描述的金属平衡的时间尺度,生产,运输,消费和损失。我们的模型发现,大多数星系的金属丰度梯度在所有的红移处于平衡状态。当通过金属扩散标准化时,金属丰度梯度由径向平流、金属生产和来自宇宙网的贫金属气体的吸积之间的竞争决定。该模型自然地解释了在本地螺旋,本地矮星和高红移恒星形成星系中测量到的变化梯度。我们使用该模型来研究宇宙的红移梯度演化,表明在银河系类星系的梯度随着时间的推移,在很好的协议与观测和模拟。我们还预测了使用匹配的恒星质量和匹配的丰度构建的星系样本中的金属丰度梯度与红移的演变。我们的模型表明,大质量星系过渡从平流为主的吸积为主的制度从高红移到低,这反映了从引力驱动的恒星形成反馈驱动的湍流的过渡。最后,我们表明,在本地的超亮红外星系(主要合并)和倒置的梯度在本地和高红移星系的梯度可能不平衡。在本系列的后续论文中,我们将证明该模型还解释了星系质量与金属丰度梯度之间以及金属丰度梯度与星系运动学之间的观测关系。
2021-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Long GRBs are metallicity-biased tracers of star formation: evidence from host galaxies and redshift distribution
考虑到长伽玛暴发生在低金属丰度环境中,我们研究了长伽玛暴宿主星系的质量分布和红移分布。利用星系的质量-金属丰度(M-Z)关系,计算了能产生长伽玛暴的星系的恒星质量上限。通过与观测到的GRB宿主星系质量的比较,发现当GRB发生在低金属丰度的$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$时,观测到的GRB宿主星系质量与预测的质量能够很好地拟合。与斯隆数字巡天第七次数据发布的星系相比,GRB宿主星系具有低金属丰度,低质量和高恒星形成率。通过加入暗伽玛暴和TOUGH巡天的10个新发现的长伽玛暴,我们还研究了最新的\emph{Swift}长伽玛暴的累积红移分布。通过考虑伽玛暴倾向于发生在具有$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$的低金属丰度星系中,可以调和观测到的伽玛暴速率和恒星形成历史之间的差异。从主物质的质量分布和红移分布可以得出产生长伽玛暴的金属丰度截止值约为$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The space density of luminous dusty star-forming galaxies at $z>4$: SCUBA-2 and LABOCA imaging of ultrared galaxies from $Herschel$-ATLAS
直到最近,在$z>4$上只知道少数尘埃,恒星形成星系(DSFG),其中大多数都被引力透镜显着放大。在这里,我们已经大大增加了这样的DSFG的数量,从独特的宽250-,350-和500- $μ$ m赫歇尔-ATLAS成像调查的基础上,他们非常红的远红外颜色和微弱的350-和500- $μ$ m通量密度-因此,他们预计将在很大程度上是无透镜的,发光的,罕见的和非常遥远的星系。JCMT和APEX在较长波长处增加了地基连续测光,使我们能够识别其SED中的尘埃峰,更好地限制其红移。我们选择的SED模板最好能够确定光度红移使用样本的69高红移,透镜DSFG,然后进行检查,以评估我们的技术的CMB的影响,并量化与我们的光度红移,$σ=0.14\,(1+z)$,使用样本的25个星系的光谱红移,每个与我们的颜色选择一致的系统的不确定性。对于具有典型颜色$S_{500}/S_{250}\sim 2.2$和$S_{500}/S_{350}\sim 1.3$以及流量密度$S_{500}\sim 50\,$ mJy的赫歇尔选择的红外星系,我们确定了中值红移,$\hat{z}_{\rm phot}=3.66$,四分位红移范围,3.30 $-$ 4.27,中值静止帧8 $-$ 1000- $μ$ m光度,$\hat{L}_{\rm IR}$,为$1.3\times 10^{13}\,$ L $_\odot$。第…
2016-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Variation of the low-mass end of the stellar initial mass function with redshift and metallicity
通过辐射流体动力学模拟,发现恒星初始质量函数低质量端随红移和金属丰度增加而减少,并提供了可应用于星系形成模拟的参数化方案。
2025-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Low Masses and High Redshifts: The Evolution of the Mass-Metallicity Relation
我们首次对高红移质量-金属丰度(MZ)关系进行了可靠的测量,测量值为10^{8}< M/ M_{\sun} < 10^{10},通过叠加83个发射线星系的光谱获得,这些星系的安全红移在1.3 < z < 2.3之间。对于这些红移,哈勃空间望远镜3号广角相机的红外棱镜光谱对R23金属丰度诊断敏感:([OII] 3726,3729 + [OIII] 4959,5007)/Hβ。使用以四个质量四分位数堆叠的光谱,我们发现MZ关系随着质量的降低而显著下降,从M=10^{9.8} M_{\sun}时的12+log(O/H)= 8.8扩展到M =10^{8.2} M_{\sun}时的12+log(O/H)= 8.2。在校正了金属丰度指标之间的系统偏移后,我们将我们的MZ关系与M>10^{9.5} M_{\sun}和z~2.3的星系堆叠光谱的测量结果进行了比较。在统计不确定性范围内,我们的MZ关系与z~2.3的结果一致,特别是因为我们略高的金属丰度(约0.1 dex)与我们样品的较低平均红移z=1.76定性一致。对于我们的数据所探测的质量,MZ关系显示出一个陡峭的斜率,这是暗示能量驱动的风的反馈,以及宇宙学的缩小演化,其中高质量星系在较早的时候达到当地的MZ关系。此外,我们表明,我们的样本落在恒星形成的主序列(SFR- M_{*}关系)在这个红移的外推。该结果表明,棱镜发射线选择的样品不具有优先…
2013-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Lensing Cluster Survey: a strongly lensed multiply imaged dusty system at $z\geq$6
我们报告发现了一个本质上暗淡的,五倍成像的,尘埃星系MACS 0600-z6在红移$z=$ 6.07通过集群MACS 0600.1 -2008($z$ =0.46)。一个$\simeq4σ$尘埃探测器在1.2毫米处被发现,这是ALMA透镜星团巡天(ALCS)的一部分,ALMA正在进行的大型项目,红移是通过在一篇配套论文中描述的[C II] 158 $μ$ m发射得到的。此外,GMOS/Gemini-North的光谱跟踪显示星系光谱中有一个断裂,与该红移处的莱曼断裂一致。我们使用一个详细的质量模型的集群和推断放大率$μ\gtrsim$ 30为最放大的图像,这个星系,这提供了一个前所未有的机会,探测宇宙再电离结束时的亚发光星系的物理特性。根据光谱能量分布,我们推断出经透镜校正的恒星质量和尘埃质量分别为$\rm{2.9^{+11.5}_{-2.3}\times10^9}$和$\rm{4.8^{+4.5}_{-3.4}\times10^6}$ $\rm{M_{\odot}}$,恒星形成速率为$\rm{9.7^{+22.0}_{-6.6} M_{\odot} yr^{-1}}$,内禀尺寸为$\rm{0.54^{+0.26}_{-0.14}}$ kpc,光度加权年龄为200 $\pm$ 1亿年。引人注目的是,这个相对年轻的星系中的尘埃产生率似乎比同等的低红移源所观察到的要大。我们讨论,如果这意…
2021-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Sub-Grid Physics with High-Redshift Spatially-Resolved Metallicity Distributions
我们研究能量反馈的作用,在塑造金属的分布在宇宙学流体动力学模拟的L* 盘星系。虽然今天的负丰度梯度为星系演化模型提供了一个边界条件,以支持由内而外的圆盘生长,但关于丰度梯度是否随时间变陡或变平的经验证据仍然非常矛盾。我们使用了一套L* 光盘,实现了和没有“增强”的反馈。所有的模拟都是使用光滑粒子流体动力学程序Gasoline进行的,它们的原位气相金属丰度梯度从红移z~2追踪到现在。现代年龄金属丰度关系和金属丰度分布函数推导出每个系统。“增强型”反馈模型已被证明与广泛的经验尺度关系相一致,在大尺度上分配能量和再循环ISM材料,并预测存在相对“平坦”和时间不变的丰度梯度。增强的反馈机制显著地降低了局部恒星年龄-金属丰度关系,特别是[O/Fe]-[Fe/H]关系的散射。我们的L* 盘的局部[O/Fe]分布函数显示出明显的双峰性,峰值在[O/Fe]=-0.05和+0.05(对于[Fe/H]>-1的恒星),与我们早期对矮星盘的工作一致。我们的结果与“增强”的反馈是不一致的,我们实现了与“保守”的反馈与早期的模拟。我们的结论是,空间分辨的金属丰度分布,特别是在高红移,提供了一个独特的和未充分利用的约束恒星反馈过程的不确定性。
2013-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust-depletion sequences in damped Lyman-α absorbers: a unified picture from low-metallicity systems to the Galaxy
我们研究了由于星际介质(ISM)中的尘埃导致的金属耗尽,以推断尘埃颗粒的性质并表征星系的金属和尘埃含量,直到低金属丰度和中等红移z。本文提供了利用甚大望远镜(VLT)紫外和可见中阶梯摄谱仪(UVES)高光谱分辨率观测到的70个阻尼莱曼α吸收体(DLAs)样品的金属柱密度和丰度。这是迄今为止在DLAs中测量的最大的磷丰度样本。我们使用文献测量银河云覆盖高金属丰度结束。我们发现[Zn/Fe]和观测到的相对丰度之间存在紧密的相关性(分散度<= 0.2 dex)。这意味着ISM中的晶粒长大是粉尘产生的重要过程。这些序列是连续的[Zn/Fe]从无尘到尘埃DLAs,以及银河系云,这表明ISM中难熔金属的可用性对尘埃生产至关重要,无论恒星形成的历史如何。我们观察到[S/Zn]高达~0.25 dex的DLAs,这与银河系恒星丰度大致一致。此外,我们发现星系晕星的核合成模式和我们观测到的尘埃最少的DLAs之间有很好的一致性。这支持了最近在低金属含量的DLAs中的恒星形成。Zn、O、P、S、Si、Mg、Mn、Cr和Fe的衍生贫化与[Zn/Fe]相关,对于更难熔的元素具有更陡的斜率。P大多不受粉尘损耗的影响。我们提出典型的消耗模式,作为参考,在未来的研究相对丰度和消耗。我们得出了总的(灰尘校正)金属丰度,通常为DLAs-2 <=[M/H] tot <= 0,并分散在银河ISM的太阳金属丰度。粉尘与金属的…
2016-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR